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电力互感器是连接一次系统和同步相量测量当中一个必须要具备的设备，它是PMU能不能够获取一次信息的一个非常重要的环节，其传变精度和动态特性会对PMU相量测量精度会产生非常重大的影响。当前，我国的科技水平有了非常显著的提升，互联电网建设也成为了当前非常重要的一个趋势，系统的复杂性也比较高，人们对电力稳定性也有了非常大的变化。电力互感器对同步测量而言有着十分重大的影响，我们对这一问题进行探讨也有着十分积极的意义。
1、电力系统动态信号模型
1.1电磁暂态
电力系统暂态过程分为两个部分，一部分是电磁暂态，一部分是机电暂态，这两种暂态的方式对电网中的电压和电流都会造成很大的干扰，电磁暂态出现了故障，电流和电气运行的参数就可能产生非常大的转变。
首先是阶跃突变。当输电线路遭受到了雷击或者是绝缘子出现了污闪现象导致了系统出现了短路的现象。在出现了这样的故障之后，会产生电压下凹的情况。或者是在中性点不接地系统当中，发生了瞬时单接地故障的时候，正常相的对地电压就会有非常显著的提升，这样就会出现电压上凹的问题，如果在τ时刻出现了突变，而其表达式可以总结为：
（1）
式中：Xm为突变前幅值；Xt为幅值突变大小；ε（t）为阶跃函数。
其次是短路故障。如果电路运行的过程中出现了电弧，高频信号的干扰就会明显增强，如果离发电机故障比较近，在定子回路和传输线路当中也会出现一些非周期性的分量。如果在这一过程中要考虑到高频分量可以被低通滤波消除。而故障之后和信号主要有两个部分，一个是周期分量，一个是非周期分量，也就是：
（2）
式中：x1（t）为周期分量；x0（t）为非周期分量；X1为周期分量幅值；ψ1为相量初相角；X0为非周期分量幅值；τ为非周期分量的衰减时间常数。
1.2机电暂态
电机角位移、角速度等的逐渐变化通常被称为机电暂态。在电力系统稳定运行的状态下，电网当中的每个发电机转子旋转的时候，其角速度都是完全一致的，假如出现了短路的现象，电机原来的输入功率可能会和原来的输入功率产生非常大的变化，二者无法形成平衡，转子也不能以相同的速度来旋转，功角的数值也会产生非常大的变化。因此，不同的节点电压主要是由若干不同幅值，但是频率相似的电压信号通过覆盖和叠加所形成的，信号的幅值和频率的高度在这一过程中都会产生较为明显的变化。
2、电容式电压互感器动态行为研究
在系统运行的过程中，电力互感器会对系统信息的获取产生非常重大的影响，传变精度的动态操作会对测量的质量产生非常大的影响。
2.1出现周期分量CVT对相量测量的影响。如果线路出现了故障或者是运行异常的情况，经过如果线路出现了故障或者是运行异常的情况，经过CVT处理之后，二次方向可能会出现非周期电压分量，而加入一次侧输入了非周期分量，CVT二次侧输出的非周期分量和强制性的周期分量就形成了一个有机体，其中，自由非周期分量所扮演的角色是不容忽视的。
如果一次电压中具备一定的非周期分量的情况下，CVT的传变结构也会产生一定的变化，所以50Hz基频幅值衰减量也相对较小，相角产生的误差也不是很大。
2.2电压幅值震荡的时候CVT对相量测量的影响。系统发生了功率震荡状况的时候，因为铁芯不容易产生饱和的现象，所以对CVT的影响基本是微乎其微的，但是在系统发生了功率震荡的情况下，一二次电压极品信号的幅值衰减就会比较明显。
2.3频率以低频和次同步频率震荡的时候CVT对相量测量产生的影响。如果模拟系统产生了低频振荡的问题，CVT会使得相量测量出现一定的变化。频率调制深度和调制频率也有了非常明显的变化。从相关的研究结果当中我们也可以看到因为CVT自身并不是十分饱和，因此对相量测量的质量和结果并不会产生较为不利的影响，如果幅值产生了较为显著的变化的时候，CVT的瞬时响应会延时，这样一来，铁磁谐振也会产生非常大的误差，这样一来对相量的测量也会产生非常显著的影响。所以在运行线路的数量比较多的情况下，应该选择级别较高的测量用互感器，同时在这一过程中还要使用功能比较好的暂态互感器，这样一来也就可以有效的减少对测量结果准确性的不利影响。
3、电流互感器动态行为
3.1故障产生非周期分量使CT对相量测量的影响。采取频谱分析的方式来对不同的动态信号模型经过电流互感器之后的幅值变化进行了详细额分析，发现电流互感器模型当中是10P15级的保护电流互感器，其一次耳钉电流为600A，二次额定电流的数值为5A。
3.2幅值振荡时CT对相量测量的影响。如果系统产生了幅值震荡的问题，由于互感器的铁心还处在线性的变化范围当中，因此传变的质量并不会产生非常严重的不足，如果系统振荡的问题比较严重，电流的幅值就会产生较为明显的周期性转变。信号在经过了CT处理之后，幅值和相依都产生了非常大的转变。
3.3频率以低频和次同步频率振荡时CT对相量测量的影响。将频率的深度调整为0.2Hz，调制频率调整为1.2Hz，次同步震荡调制深度为0.2Hz，调制频率要设置为22.9Hz，仿真之后的结果充分的证明，如果系统发生了低频振荡状况的时候，因为互感器的铁芯处在线性区间之内，所以，传变的质量和效果都能得到保证。仿真的时候50Hz信号在经过CT的处理之后，其衰减值达到了0.86%，相移也产生了一定的变化。如果系统发生了次同步振荡的时候，结果相似度很大，所以如果故障后的CT一次电流并没有产生周期性的自由分量，只有周期分量的话，二次侧通常也不会出现饱和的问题，所以对相量的测量就不会产生非常大的影响。倘若故障后的CT出现了非周期性的分量，同时还非常容易出现饱和的状况，这个时候对相量就会产生十分显著的影响。因此我们需要在动态和暂态转换较为频繁的地方使用保护用互感器，这样就可以有效的降低饱和对相量测量的不利影响。
4、结论
电力系统运行的过程中，同步测量是非常重要的一个环节，同步测量系统当中的CT和CVT对相量测量的影响是不同的，所以我们需要对不同情况下的影响进行详细的分析，在分析和研究的过程中可以根据测量的结果和实际的数据显示来确定PMU动态行为评价标准，同时也可以为其他领域的同步测量系统科学合理的选择电力互感器奠定了良好的基础。
（作者单位：黑龙江省电力科学研究院）
1、电力系统动态信号模型
1.1电磁暂态
电力系统暂态过程分为两个部分，一部分是电磁暂态，一部分是机电暂态，这两种暂态的方式对电网中的电压和电流都会造成很大的干扰，电磁暂态出现了故障，电流和电气运行的参数就可能产生非常大的转变。
首先是阶跃突变。当输电线路遭受到了雷击或者是绝缘子出现了污闪现象导致了系统出现了短路的现象。在出现了这样的故障之后，会产生电压下凹的情况。或者是在中性点不接地系统当中，发生了瞬时单接地故障的时候，正常相的对地电压就会有非常显著的提升，这样就会出现电压上凹的问题，如果在τ时刻出现了突变，而其表达式可以总结为：
（1）
式中：Xm为突变前幅值；Xt为幅值突变大小；ε（t）为阶跃函数。
其次是短路故障。如果电路运行的过程中出现了电弧，高频信号的干扰就会明显增强，如果离发电机故障比较近，在定子回路和传输线路当中也会出现一些非周期性的分量。如果在这一过程中要考虑到高频分量可以被低通滤波消除。而故障之后和信号主要有两个部分，一个是周期分量，一个是非周期分量，也就是：
（2）
式中：x1（t）为周期分量；x0（t）为非周期分量；X1为周期分量幅值；ψ1为相量初相角；X0为非周期分量幅值；τ为非周期分量的衰减时间常数。
1.2机电暂态
电机角位移、角速度等的逐渐变化通常被称为机电暂态。在电力系统稳定运行的状态下，电网当中的每个发电机转子旋转的时候，其角速度都是完全一致的，假如出现了短路的现象，电机原来的输入功率可能会和原来的输入功率产生非常大的变化，二者无法形成平衡，转子也不能以相同的速度来旋转，功角的数值也会产生非常大的变化。因此，不同的节点电压主要是由若干不同幅值，但是频率相似的电压信号通过覆盖和叠加所形成的，信号的幅值和频率的高度在这一过程中都会产生较为明显的变化。
2、电容式电压互感器动态行为研究
在系统运行的过程中，电力互感器会对系统信息的获取产生非常重大的影响，传变精度的动态操作会对测量的质量产生非常大的影响。
2.1出现周期分量CVT对相量测量的影响。如果线路出现了故障或者是运行异常的情况，经过如果线路出现了故障或者是运行异常的情况，经过CVT处理之后，二次方向可能会出现非周期电压分量，而加入一次侧输入了非周期分量，CVT二次侧输出的非周期分量和强制性的周期分量就形成了一个有机体，其中，自由非周期分量所扮演的角色是不容忽视的。
如果一次电压中具备一定的非周期分量的情况下，CVT的传变结构也会产生一定的变化，所以50Hz基频幅值衰减量也相对较小，相角产生的误差也不是很大。
2.2电压幅值震荡的时候CVT对相量测量的影响。系统发生了功率震荡状况的时候，因为铁芯不容易产生饱和的现象，所以对CVT的影响基本是微乎其微的，但是在系统发生了功率震荡的情况下，一二次电压极品信号的幅值衰减就会比较明显。
2.3频率以低频和次同步频率震荡的时候CVT对相量测量产生的影响。如果模拟系统产生了低频振荡的问题，CVT会使得相量测量出现一定的变化。频率调制深度和调制频率也有了非常明显的变化。从相关的研究结果当中我们也可以看到因为CVT自身并不是十分饱和，因此对相量测量的质量和结果并不会产生较为不利的影响，如果幅值产生了较为显著的变化的时候，CVT的瞬时响应会延时，这样一来，铁磁谐振也会产生非常大的误差，这样一来对相量的测量也会产生非常显著的影响。所以在运行线路的数量比较多的情况下，应该选择级别较高的测量用互感器，同时在这一过程中还要使用功能比较好的暂态互感器，这样一来也就可以有效的减少对测量结果准确性的不利影响。
3、电流互感器动态行为
3.1故障产生非周期分量使CT对相量测量的影响。采取频谱分析的方式来对不同的动态信号模型经过电流互感器之后的幅值变化进行了详细额分析，发现电流互感器模型当中是10P15级的保护电流互感器，其一次耳钉电流为600A，二次额定电流的数值为5A。
3.2幅值振荡时CT对相量测量的影响。如果系统产生了幅值震荡的问题，由于互感器的铁心还处在线性的变化范围当中，因此传变的质量并不会产生非常严重的不足，如果系统振荡的问题比较严重，电流的幅值就会产生较为明显的周期性转变。信号在经过了CT处理之后，幅值和相依都产生了非常大的转变。
3.3频率以低频和次同步频率振荡时CT对相量测量的影响。将频率的深度调整为0.2Hz，调制频率调整为1.2Hz，次同步震荡调制深度为0.2Hz，调制频率要设置为22.9Hz，仿真之后的结果充分的证明，如果系统发生了低频振荡状况的时候，因为互感器的铁芯处在线性区间之内，所以，传变的质量和效果都能得到保证。仿真的时候50Hz信号在经过CT的处理之后，其衰减值达到了0.86%，相移也产生了一定的变化。如果系统发生了次同步振荡的时候，结果相似度很大，所以如果故障后的CT一次电流并没有产生周期性的自由分量，只有周期分量的话，二次侧通常也不会出现饱和的问题，所以对相量的测量就不会产生非常大的影响。倘若故障后的CT出现了非周期性的分量，同时还非常容易出现饱和的状况，这个时候对相量就会产生十分显著的影响。因此我们需要在动态和暂态转换较为频繁的地方使用保护用互感器，这样就可以有效的降低饱和对相量测量的不利影响。
4、结论
电力系统运行的过程中，同步测量是非常重要的一个环节，同步测量系统当中的CT和CVT对相量测量的影响是不同的，所以我们需要对不同情况下的影响进行详细的分析，在分析和研究的过程中可以根据测量的结果和实际的数据显示来确定PMU动态行为评价标准，同时也可以为其他领域的同步测量系统科学合理的选择电力互感器奠定了良好的基础。
（作者单位：黑龙江省电力科学研究院）